内容正文:
第5章 5.1 5.1.2 第2课时
[必备知识·基础巩固]
1.若曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线方程为2x-y+1=0,则( )
A.f′(x0)>0 B.f′(x0)<0
C.f′(x0)=0 D.f′(x0)不存在
解析 由切线方程可以看出其斜率是2,又曲线在该点处的切线的斜率就是函数在该点处的导数.
答案 A
2.如图,函数y=f(x)的图象在点P(2,y)处的切线是l,则f(2)+f′(2)等于( )
A.-4 B.3
C.-2 D.1
解析 直线l的方程为+=1,
即x+y-4=0.
又由题意可知f(2)=2,f′(2)=-1,
∴f(2)+f′(2)=2-1=1.
答案 D
3.(多选题)已知函数f(x)满足f(1)=3,f′(1)=-3,则下列关于f(x)的图象描述正确的是( )
A.f(x)的图象在x=1处的切线斜率大于0
B.f(x)的图象在x=1处的切线斜率小于0
C.f(x)的图象在x=1处位于x轴上方
D.f(x)的图象在x=1处位于x轴下方
解析 f′(1)=-3<0,则f(x)的图象在x=1处的切线斜率小于0;又f(1)=3>0,所以f(x)的图象在x=1处位于x轴上方.
答案 BC
4.(多选题)下列各点中,在曲线y=x3-2x上,且在该点处的切线倾斜角为的是( )
A.(0,0) B.(1,-1)
C.(-1,1) D.(1,1)
解析 设切点坐标为(x0,y0),
则y′|x=x0=
=3x-2=tan =1,
所以x0=±1,
当x0=1时,y0=-1.
当x0=-1时,y0=1.
答案 BC
5.已知函数y=f(x)在点(2,1)处的切线与直线3x-y-2=0平行,则y′|x=2=________.
解析 因为直线3x-y-2=0的斜率为3,所以由导数的几何意义可知y′|x=2=3.
答案 3
6.已知函数f(x)在x0处的导数为f′(x0)=1,则函数f(x)在x0处切线的倾斜角为________.
解析 设切线的倾斜角为α,则tan α=f′(x0)=1,又α∈[0°,180°),∴α=45°.
答案 45°
7.已知函数f(x)=x2+3,则f(x)在(2,f(2))处的切线方程为________________.
解析 ∵f(x)=x2+3,x0=2,
∴f(2)=7,
Δ y=f(2+Δ x)-f(2)=4·Δ x+(Δ x)2,
∴=4+Δ x.
∴ =4,即f′(2)=4.
又切线过(2,7)点,所以f(x)在(2,f(2))处的切线方程为y-7=4(x-2),
即4x-y-1=0.
答案 4x-y-1=0
8.求曲线y=x2-2x上点P(a,0)处的切线方程.
解析 由P在曲线上可得a2-2a=0,解得a=0或a=2.
由导数的定义得y′=
=
=
= (2x+Δ x-2)=2x-2.
所以y′|x=0=2×0-2=-2,
y′|x=2=2×2-2=2.
故在点P1(0,0)处的切线方程为y-0=-2(x-0),即y=-2x.
在点P2(2,0)处的切线方程为y-0=2(x-2),
即y=2x-4.
[关键能力·综合提升]
9.如图,曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线l过点(2,0),且f′(1)=-2,则f(1)的值为( )
A.-1 B.1
C.2 D.3
解析 曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线l过点(2,0),且f′(1)=-2,所以切线l的方程为y=-2(x-2).因为切点在曲线上也在切线上,所以f(1)=-2×(1-2)=2.故选C.
答案 C
10.(多选题)若曲线y=x2+ax+b在点(0,b)处的切线方程是x-y+1=0,则( )
A.a=1 B.a=-1
C.b=-1 D.b=1
解析 因为点(0,b)在直线x-y+1=0上,
所以b=1.
又y′= =2x+a,
所以过点(0,b)的切线的斜率为y′|x=0=a=1.
答案 AD
11.若曲线y=f(x)=x2+2x在点P处的切线垂直于直线x+2y=0,则点P的坐标是________.
解析 设P(x0,y0),则
f′(x0)=
= (2x0+2+Δ x)=2x0+2.
因为点P处的切线垂直于直线x+2y=0,
所以点P处的切线的斜率为2,
所以2x0+2=2,解得x0=0,
即点P的坐标是(0,0).
答案 (0,0)
12.若点P是抛物线y=x2上任意一点,则点P到直线y=x-2的最小距离为________.
解析 由题意可得,当点P到直线y=x-2的距离最小时,点P为抛物线y=x2的一条切线的切点,且该切线平行于直线y=x-2,设y=f(x)=x2,由导数的几何意义知y′=f′(x)= =2x=1,解得x=,所以P,故点P到直线y=x-2的最小距离d==.
答案
13.已知直线x-y-1=0与抛物线y=ax2相切,求a的值.
解析 设切点为P(x0,y0).
则f′(x0)=
=
= (2ax0+aΔ x)=2ax0,
即2ax0=1.
又y0=ax,x0-y0-1=0,
联立以上三式,得解得a=.
[核心素养·探索创新]
14.(多选题)下列说法正确的是( )
A.若f′(x0)不存在,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处也可能有切线
B.若曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处有切线,则f′(x0)必存在
C.若f′(x0)不存在, 则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线斜率不存在
D.若曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处没有切线,则f′(x0)有可能存在
解析 k=f′(x0),所以f′(x0)不存在只能说明曲线在该点处的切线斜率不存在,而当斜率不存在时,切线方程也可能存在,其切线方程是x=x0,故AC正确.
答案 AC
15.试求过点P(3,5)且与曲线y=x2相切的直线方程.
解析 y′= = =2x.
设所求切线的切点为A(x0,y0).
∵点A在曲线y=x2上,∴y0=x,
又A是切点,
∴过点A的切线的斜率y′|x=x0=2x0,
∵所求切线过P(3,5)和A(x0,y0)两点,
∴其斜率为=.
∴2x0=,
解之得x0=1或x0=5.
从而切点A的坐标为(1,1)或(5,25).
当切点为(1,1)时,切线的斜率为k1=2x0=2;
当切点为(5,25)时,
切线的斜率为k2=2x0=10.
∴所求的切线有两条,方程分别为y-1=2(x-1)和y-25=10(x-5),
即y=2x-1和y=10x-25.
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